Axit nuclêic – Tổng hợp lý thuyết và bài tập

6dd2 5 12 banner duo 10 11 b2

Hình minh họa cho 4 loại bazo nito - bài 6 sinh học 10

Axit nuclêic là một chủ đề quan trọng trong môn học Sinh học 10. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cấu trúc và chức năng của ADN và ARN. Đồng thời, chúng ta cũng sẽ thực hành các bài tập liên quan đến chủ đề này.

1. Axit đêôxiribônuclêic (ADN)

1.1. Cấu trúc hóa học của phân tử ADN

ADN, còn được gọi là axit đêoxiribônuclêic, là một đại phân tử sinh học. Cấu trúc hóa học của ADN bao gồm các nguyên tố hoá học C, O, H, N, P. ADN được tạo thành từ các đơn phân gọi là nuclêôtit.

1.2. Cấu tạo của một nuclêôtit

Một nuclêôtit bao gồm đường đêôxiribôzơ (C5H10O4), axit phốtphoric (H3PO4) và bazơ nitơ. Có 4 loại bazơ nitơ là A (Adenin), G (Guanin), T (Timin) và X (Xitozin). Đường đêôxiribôzơ và axit phốtphoric luôn có mặt trong mỗi nuclêôtit và người ta thường gọi nuclêôtit theo tên của bazơ nitơ.

1.3. Sự tạo mạch của ADN

ADN được tạo thành từ hai mạch xoắn kép. Mỗi mạch xoắn kép gồm các nuclêôtit liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste. Sự tạo mạch của ADN dựa trên nguyên tắc bổ sung: bazơ nitơ A luôn luôn bắt cặp với T và G luôn luôn bắt cặp với X. Các cặp này được nối với nhau thông qua liên kết hidro, với cặp A – T tạo ra 2 liên kết hidro và cặp G – X tạo 3 liên kết hidro.

1.4. Cấu trúc không gian của ADN

Cấu trúc không gian của ADN được tổ chức theo một mạch xoắn kép xoắn phải. ADN có chu kỳ xoắn nhất định với mỗi chu kỳ gồm 10 cặp nuclêôtit và có chiều dài 3.4nm. Hai mạch của ADN liên kết với nhau thông qua sự bắt cặp giữa các nu của hai mạch.

1.5. Chức năng của ADN

Phân tử ADN có 3 chức năng quan trọng:

  1. Mã hóa thông tin di truyền bằng sự đa dạng về số lượng, thành phần và trình tự các nuclêôtit trên phân tử ADN.
  2. Bảo quản thông tin di truyền: ADN có khả năng sửa chữa các lỗi sai trong quá trình sao chép thông qua sự tác động của các enzym có mặt trong tế bào.
  3. Bảo tồn thông tin di truyền: ADN có cấu trúc bền vững và thông tin di truyền được truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau nhờ quá trình nhân đôi ADN.

2. Axit ribonucleic (ARN)

2.1. Khái niệm ARN

ARN (Axit ribonucleic) là một đại phân tử có vai trò rất quan trọng trong việc vận hành, điều khiển mọi hoạt động của tế bào. ARN có ba loại cơ bản: mARN (ARN thông tin), tARN (ARN vận chuyển), rARN (ARN ribôxôm).

2.2. Cấu trúc của ARN

Mỗi đơn phân của phân tử ARN bao gồm đường ribose (C5H10O5), axit phốtphoric (H3PO4) và bazơ nitơ. Bazơ nitơ trong ARN cũng gồm hai loại chính là purin (A và G) và pirimidin (U và X).

2.3. Phân loại ARN

ARN được phân loại thành ba loại cơ bản:

  • mARN (ARN thông tin) có chức năng sao chép thông tin di truyền từ gen và đưa đến ribôxôm để tổng hợp protein.
  • tARN (ARN vận chuyển) có chức năng vận chuyển các axit amin đến ribôxôm để tham gia quá trình tổng hợp protein.
  • rARN (ARN ribôxôm) là thành phần quan trọng trong cấu trúc của ribôxôm và tham gia vào quá trình tổng hợp protein.

3. So sánh ADN và ARN

ADN và ARN có nhiều điểm tương đồng và khác biệt về cấu trúc như sau:

  • Giống nhau:

    • Cả ADN và ARN đều là đại phân tử có cấu trúc đa phân, được cấu tạo từ nhiều đơn phân liên kết với nhau.
    • Mỗi đơn phân của cả ADN và ARN bao gồm đường, axit phốtphoric và bazơ nitơ.
    • Các đơn phân của cả ADN và ARN liên kết với nhau bằng liên kết photphodieste.
  • Khác nhau:

    • Đường của ADN là đường đêôxiribôzơ (C5H10O4), trong khi đường của ARN là đường ribose (C5H10O5).
    • ADN có 4 loại nuclêôtit là A, T, G và X, trong khi ARN có 4 loại nuclêôtit là A, U, G và X.
    • ADN có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch song song, trong khi ARN thường có cấu trúc mạch đơn.
    • ADN là phân tử dài và có kích thước lớn, trong khi ARN là phân tử ngắn và có kích thước nhỏ.
    • Thời gian tồn tại của ADN là lâu dài, trong khi thời gian tồn tại của ARN là ngắn.

4. Luyện tập bài 6 sinh học 10: Axit nuclêic

4.1. Bài tập cơ bản – nâng cao SGK bài 6 sinh học 10

Câu 1: Hãy cho biết các đặc điểm cấu trúc của ADN giúp chúng thực hiện được chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền.
Trả lời:
Chức năng lưu giữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền của phân tử ADN phụ thuộc vào các đặc điểm cấu trúc sau:

  • Cấu trúc helix kép của ADN giúp lưu giữ thông tin di truyền một cách bền vững.
  • Sự bắt cặp bổ sung giữa các nuclêôtit trên hai mạch của ADN đảm bảo tính đồng nhất và chính xác của thông tin di truyền.
  • Tính đa dạng và trình tự của các nuclêôtit trên phân tử ADN cho phép lưu giữ một lượng lớn thông tin di truyền.
  • Khả năng sửa chữa của phân tử ADN thông qua các enzym giúp duy trì tính chính xác và sự ổn định của thông tin di truyền.

Câu 2: Hãy cho biết có bao nhiêu loại phân tử ARN và các nhà nghiên cứu đã phân loại chúng dựa vào tiêu chí nào?
Trả lời:
Có ba loại phân tử ARN là mARN, tARN và rARN. Các nhà nghiên cứu phân loại phân tử ARN dựa trên cấu trúc và chức năng của chúng trong quá trình tổng hợp protein.

Câu 3: Tế bào thường chứa các enzyme sửa chữa các lỗi sai liên quan đến trình tự nuclêôtit. Theo em thì đặc điểm nào của cấu trúc ADN giúp nó có khả năng sửa chữa những lỗi sai đó?
Trả lời:
Cấu trúc helix kép và sự bắt cặp bổ sung giữa các nuclêôtit trên phân tử ADN giúp cung cấp thông tin chính xác về trình tự nuclêôtit. Nhờ sự sắp xếp đặc biệt này, các enzyme trong tế bào có khả năng sửa chữa các lỗi sai liên quan đến trình tự nuclêôtit bằng cách ghi đè hoặc thay thế các nuclêôtit không đúng.

Câu 4: Tại sao chỉ với 4 loại nuclêôtit nhưng lại có khả năng tạo nên những sinh vật mang những đặc điểm cũng như kích thước rất khác nhau?
Trả lời:
Phân tử ADN được tạo thành từ 4 loại nuclêôtit là A, T, G và X. Nhưng số lượng, thành phần, và trình tự sắp xếp của các nuclêôtit trên phân tử ADN có thể tạo ra một số lượng vô hạn các phân tử ADN khác nhau. Nhờ sự đa dạng này, các phân tử ADN có khả năng điều khiển quá trình tổng hợp các protein khác nhau, từ đó quy định các tính trạng đặc thù của các loài sinh vật.

Câu 5: Nêu sự khác biệt về cấu trúc giữa ADN và ARN.
Trả lời:

  • Đường của ADN là đường đêôxiribôzơ (C5H10O4), trong khi đường của ARN là đường ribose (C5H10O5).
  • ADN có 4 loại nuclêôtit là A, T, G và X, trong khi ARN có 4 loại nuclêôtit là A, U, G và X.
  • ADN có cấu trúc xoắn kép gồm hai mạch song song, trong khi ARN thường có cấu trúc mạch đơn.
  • ADN là phân tử dài và có kích thước lớn, trong khi ARN là phân tử ngắn và có kích thước nhỏ.
  • Thời gian tồn tại của ADN là lâu dài, trong khi thời gian tồn tại của ARN là ngắn.

4.2. Câu hỏi trắc nghiệm bài 6 sinh học 10

Câu 1: Những đại phân tử nào sau đây thuộc nhóm axit nucleic?
A. ADN và ARN
B. ARN và AMP
C. Amino acid và DNA
D. DNA và protein

Câu 2: ADN và ARN đều có đặc điểm chung là:
A. Đều cấu tạo từ một mạch
B. Đều có cấu tạo gồm hai mạch
C. Cấu tạo từ các đơn phân là axit amin
D. Đều là các đại phân tử và có cấu tạo đa phân

Câu 3: ADN là phân tử đa phân được cấu tạo từ các đơn phân là:
A. Ribose
B. Nucleotide
C. Bazơ nitơ
D. Ribonucleotide

Câu 4: Cấu trúc của mỗi nucleotide có chứa:
A. Đường, axit và protein
B. Đường, bazơ nitơ và axit
C. Axit, protein và đường
D. Lipit, đường và protein

Câu 5: Đơn phân của phân tử ADN được cấu tạo một loài đường là:
A. Glucose
B. Ribose
C. Deoxyribose
D. Pentose

Câu 6: Các loại đơn phân cấu tạo nên phân tử ADN bao gồm:
A. Adenin, uraxin, timin và guanin
B. Uraxin, timin, xitôzin và guanin
C. Guanin, xitôzin, timin và Adenin
D. Uraxin, timin, xitôzin và Ađênin

Câu 7: Trong tế bào, phân tử ADN có chức năng là:
A. Nhiên liệu cho hoạt động tế bào
B. Lưu trữ, bảo quản và truyền đạt thông tin di truyền
C. Tổng hợp nên phân tử protein
D. Cấu trúc nén một số thành phần của tế bào

Câu 8: Nếu trên mạch 1 của gen chi có ba loại nucleotit A, X, G thì mạch 2 của gen này không có loại nucleotit nào dưới đây?
A. T
B. G
C. X
D. A

Câu 9: Một phân tử ADN có cấu trúc mạch kép với số Nu loại X chiếm 20% và ở mạch 1 của ADN có số Nu A = G = 15% tổng số Nu của mạch đó. Hãy cho biết tỉ lệ của các loại Nu A:T:G:X ở mạch 1 của ADN là:
A. 3:9:3:5
B. 14:5:1:5
C. 5:1:5:14
D. 1:5:5:14

Câu 10: Một gen có chiều dài 612 nm. Trên mạch thứ nhất của gen có tỷ lệ số Nu A:T:G:X là 3:2:1:4. Hãy cho biết số nuclêôtit loại A trên gen đó là:
A. 600
B. 960
C. 900
D. 1440

Câu 11: Điểm khác biệt lớn nhất giữa ARN và ADN là:
A. Là đại phân tử sinh học và có cấu trúc đa phân
B. Các đơn phân là nucleotit có thể bắt cặp với nhau thông qua liên kết hydro
C. Cấu tạo từ một mạch
D. Được cấu tạo từ bốn loại đơn phân

Câu 12: Cấu tạo của một đơn phân trong phân tử ARN gồm các thành phần là:
A. Axit phôtphoric, đường chứa 6C và bazơ nitơ
B. Axit phôtphoric, đường chứa 5C và nhóm amin
C. Axit phôtphoric, đường chứa 6C và nhóm amin
D. Axit phôtphoric, đường chứa 5C và bazơ nitơ

Câu 13: Kí hiệu của ARN thông tin là:
A. mARN
B. tARN
C. rARN
D. miARN

Câu 14: ARN thông tin có chức năng nào dưới đây:
A. Quy định cấu trúc của ARN
B. Tổng hợp phân tử protein
C. Truyền thông tin di từ phân tử ADN đến ribôxôm
D. Quy định cấu trúc đặc thù của ADN

Câu 15: Loại ARN nào sau đây là thành phần cấu tạo của một loại bào quan tham gia tổng hợp protein?
A. ARN thông tin
B. ARN riboxom
C. ARN vận chuyển
D. Tất cả các loại ARN đều tham gia cấu trúc nên bào quan đó

Câu 16: tARN có chức năng nào dưới đây:
A. Vận chuyển các nguyên liệu để tổng hợp màng tế bào
B. Vận chuyển các túi tiết trong tế bào
C. Vận chuyển các axit amin đến riboxom
D. Cả 3 đáp án A, B, C

Câu 17: Loại nuclêôtit nào dưới đây không phải là đơn phân hình thành nên phân tử ARN?
A. Ađênin
B. Timin
C. Uraxin
D. Xitôzin

Câu 18: Dạng cấu trúc của phân tử ADN là:
A. Chuỗi xoắn kép
B. Chuỗi dạng thẳng, đơn
C. Chuỗi đơn, phân nhánh
D. Chuỗi đơn, cuộn gập thành các nếp gấp và phiến

Câu 19: Một phân tử mARN có chiều dài là 5100A, trong đó tỷ lệ các đơn phân là A:U:G:X = 1:3:2:4. Số nuclêôtit loại G của mARN này là:
A. 300
B. 600
C. 450
D. 750

Câu 20: Ở trong tế bào của nấm men, loại ARN được tổng hợp nhiều nhất nhưng có hàm lượng ít nhất là:
A. tARN
B. rARN
C. mARN
D. tARN và rARN

Bảng đáp án tham khảo:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
A D B B C C B D A C
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
C D A C B C B A A C

VUIHOC viết bài này nhằm giúp các em học tập một cách hiệu quả nhất phần lý thuyết cũng như bài tập liên quan đến Axit nuclêic thuộc bài 6 sinh học 10. Để học nhiều hơn các kiến thức Sinh học 10 cũng như Sinh học THPT thì các em hãy truy cập vuihoc.vn hoặc đăng ký khoá học với các thầy cô VUIHOC ngay bây giờ nhé!